Influence of selected species of monocotyledonous weeds on the germination and early growth of spring barley (Hordeum vulgare)

Abstract

The aim of the laboratory research, was to evaluate an influence of three monocotyledon weed species (Echinochloa crus-galli, Setaria pumila and Avena fatua) on the germination and early growth of spring barley (Hordeum vulgare) using a II generation biotest – PhytotoxkitTM. The obtained results did not show any univocal allelopathic (inhibitory or stimulatory) effect of E. crus-galli, S. pumila and A. fatua caryopses on germination of spring barley. However, root length and fresh biomass of roots, as well as coleoptile of spring barley were affected. The weed species and number of weed seeds placed in close vicinity to spring barley caryopses were the factors differentiating inhibitory or stimulatory effect. A stimulatory influence was recorded only at the lowest density of S. pumila and E. crus-galli seeds (5 units/spring barley caryopsis) in correlation to a fresh root biomass, as well as root length and fresh coleoptile biomass of spring barley. The presence of S. pumila and E. crus-galli seeds significantly reduced root length and fresh biomass of coleoptile of spring barley, but only at the highest density (20 units/spring barley caryopsis). The strongest inhibitory allelopathic potential effect on the initial growth of spring barley was found for A. fatua caryopses. As small amount as 2 units/spring barley caryopsis reduced a root length reduction, while the presence of A. fatua, at 3 and 5 units per spring barley caryopsis, significantly inhibited root length and fresh root biomass, as well as fresh coleoptile biomass of spring barley. W badaniach laboratoryjnych przeprowadzonych z użyciem biotestu II generacji – PhytotoxkitTM, porównywano wpływ trzech gatunków nasion chwastów jednoliściennych (Echinochloa crus-galli, Setaria pumila oraz Avena fatua) na kiełkowanie i początkowy wzrost jęczmienia jarego. Uzyskane wyniki badań nie wykazały jednoznacznego allelopatycznego oddziaływania (inhibicyjnego czy stymulującego) ziarniaków E. crus-galli, S. pumila i A. fatua na kiełkowanie jęczmienia jarego. Stwierdzono natomiast takie oddziaływanie w odniesieniu do długości i świeżej masy korzeni i koleoptyla jęczmienia jarego. Czynnikami różnicującymi działanie inhibicyjne lub stymulujące były gatunki chwastów oraz liczba nasion tych chwastów zlokalizowana w bliskim sąsiedztwie ziarniaków jęczmienia jarego. Efekt stymulujący uzyskano jedynie przy najmniejszym zagęszczeniu (5 szt./ziarniak jęczmienia jarego) nasion S. pumila i E. crus-galli w odniesieniu do świeżej masy korzeni oraz długości i świeżej masy koleoptyla jęczmienia jarego. Obecność 20 sztuk nasion S. pumila i E. crus-galli powodowała istotną redukcję długości korzeni i koleoptyla jęczmienia jarego. Natomiast najsilniejszy inhibicyjny potencjał allelopatyczny, na początkowy wzrost jęczmienia jarego, wykazano dla ziarniaków A. fatua, gdyż już 2 szt./ziarniak jęczmienia jarego powodowały redukcję długości korzeni, a obecność A. fatua w liczbie 3 i 5 sztuk na ziarniak jęczmienia jarego istotnie hamowała długość i świeżą masą korzeni oraz długość i świeżą masę koleoptyli jęczmienia jarego.